10 гениев, изменивших мир - Елена Кочемировская

В 1843 году Иоганн окончил философские классы и, обнаружив, что не может найти работу, решил принять постриг, став послушником августинского {33} монастыря Св. Фомы в Брюнне (ныне – г. Брно, Чехия).

Этот августинский монастырь был скорее научно-исследовательским институтом широкого профиля, чем оплотом религиозной догматики. Само руководство ордена августинцев и ватиканская канцелярия считали необходимым, чтобы братья-монахи преподавали науки и занимали учительские должности. Правда, попасть в этот оплот научной мысли было не так-то просто, но Иоганн Мендель прошел собеседование, стал послушником и принял церковное имя Грегор.

С необычайной быстротой патер Мендель поднимался и по ступенькам церковной иерархии. Еще не закончив учебы, он уже стал священником, а через год окончил курс богословия и получил приход. В 1851–1853 годах Мендель стал вольнослушателем в Венском университете, где изучал физику, химию, математику, зоологию, ботанику и палеонтологию.

По возвращении в Брюнн он учительствовал до 1868-го, когда стал настоятелем монастыря. Впрочем, помимо преподавания у отца Грегора было еще одно, не менее важное дело – он возделывал грядку в крохотном садике монастыря города Брюнна. Именно здесь с 1856 по 1863 год молодой ученый ставил свои классические опыты по скрещиванию гороха, которые заложили основу генетики и результаты которых не устарели по сей день.

Одним из истоков открытия Менделя (а впоследствии и генетики) была теория эволюции Чарлза Дарвина, до появления которой феномен наследственности практически не исследовался, хотя высказывались гипотезы о ее природе. Дарвин понимал, что феномен наследственности играет существенную роль в эволюционном процессе, но в то время представления о ней работали против его положений. В одних теориях утверждалось, что в потомках смешивается некое наследственное вещество родителей, в других речь шла о «борьбе» отцовского и материнского наследственных веществ и т. п.

Лишь открытия Г. Менделя показали, что наследственные элементы не сливаются и не перемешиваются, а сохраняются неизменными от поколения к поколению. Успех работы Менделя по сравнению с его предшественниками объясняется тем, что он, по словам А. Пуанкаре, «обладал двумя существенными качествами, необходимыми для ученого: способностью задавать природе нужный вопрос и способностью правильно истолковывать ответ природы».

Каждую весну патер-ученый высаживал растения на своем участке, скрупулезно, до последней горошины, подсчитывал все категории семян гибридных поколений. И каждый раз обнаруживал одни и те же закономерности, которые позднее превратились в три закона Менделя – базовые постулаты генетики. Эта работа длилась восемь лет, за это время зоолог изучил двадцать тысяч растений.

В 1863 году Мендель закончил эксперименты и в 1865 году на двух заседаниях Брюннского общества естествоиспытателей доложил результаты своей работы. В 1866-м в трудах Общества вышла его статья «Опыты над растительными гибридами», которая заложила основы генетики как самостоятельной науки. Впрочем, это стало ясно только через 35 лет – в 1900 году, когда три ботаника – голландец X. (Г.) де Фриз, немец К. Корренс и австриец Э. Чермак независимо друг от друга подтвердили данные Г. Менделя собственными опытами. Вот тогда и произошел мгновенный взрыв признания труда австрийского монаха и универсального характера выведенных им законов для диплоидных организмов {34}, размножающихся половым путем.

Менделевская теория наследственности, его представления о наследственных факторах и характере их передачи от родителей к потомкам по своему смыслу прямо противоположны доменделевским теориям, в частности теории пангенезиса {35}, предложенной Дарвином. В соответствии с этой теорией, признаки родителей непосредственно от всех частей организма передаются потомству, т. е. свойства «наследников» прямо зависят от свойств родителя. Это полностью противоречит выводам, сделанным Менделем: наследственная основа организма, совокупность всех наследственных свойств отдельной особи (позднее названная генотипом) существует в организме более или менее независимо от него самого. Совокупность всех внутренних и внешних признаков и свойств особи, сформировавшихся на основе генотипа в процессе ее индивидуального развития (позже появилось название «фенотип»), определяется случайным сочетанием генов. Гены не меняются в зависимости от трансформаций или патологий каких-либо частей организма. Таким образом, менделевская теория наследственности противостоит идее наследования признаков, приобретенных в течение жизни (кстати, это положение о второстепенности влияния среды стало одной из причин борьбы с генетикой в СССР).

Законы Менделя получили полное подтверждение и объяснение на основе хромосомной теории наследственности. Но до той поры оставалось еще полвека, а пока, в 1865 году, окружающие плохо понимали, что именно сделал послушник Грегор, и работы брюннского монаха были забыты как малоценные.

Итак, 1900 год, когда К. Корренс, X. де Фриз и Э. Чермак «переоткрыли» законы Менделя, стал считаться официальным годом рождения генетики. В 1901-м голландский ученый X. де Фриз выдвинул теорию изменчивости, основанную на представлении о скачкообразности изменений наследственных свойств в результате мутаций. Само же название новой науки – генетика – было предложено в 1906 году английским ученым В. Бэтсоном. Чуть позднее датчанин В. Иогансен ввел в научный обиход такие принципиально важные понятия, как ген, генотип и фенотип. На этом этапе была принята и получила дальнейшее развитие менделевская, по сути умозрительная, концепция гена как материальной единицы наследственности, ответственной за передачу отдельных признаков в ряду поколений организмов. Кроме того, к этому времени уже обнаружили хромосомы, выявив, что эти крестообразные структуры располагаются в ядре клетки, но никто не мог объяснить их функции.

И вот тут на сцене появляется Томас Морган – 44-летний ученый, руководитель лаборатории в Колумбийском университете, признанный научный авторитет и специалист в области эмбриологии. Именно он стал «вторым» человеком в генетике после Менделя, хотя ранние работы ученого были полны скепсиса в отношении менделевской концепции наследственности. В частности, в 1905-м он оспаривал положение (которое впоследствии стало базовым для генетики), что каждая зародышевая клетка содержит в себе весь объем наследственной информации. Более того, он подвергал серьезному сомнению теорию естественного отбора и постепенности изменений, предпочитая ей теорию голландского ботаника Г. де Фриза, считавшего, что новый вид образуется в результате мутаций. «Природа сама создает новые виды, причем сразу и готовыми», – утверждал он. Так длилось до тех пор, пока Морган не начал эксперименты с плодовой мушкой Drosophila melanogaster. Собственно, она-то и принесла ученому всемирное признание и Нобелевскую премию.